希釈窒化物半導体ナノワイヤによる電流注入通信帯域レーザの開発

点击翻译按钮获取中文摘要

本年度は発光波長の長波長化に着目した．前年度に引き続きSi基板上のSiO2膜にナノスケール開口部を作製した加工基板による実験とBiを添加した新材料ナノワイヤについての実験も行った．具体的に行ったことは以下の通りである．①昨年度作製した，加工基板上のGaNAsナノワイヤの詳細な構造分析を行った．その結果，ナノワイヤにみられる六角形構造とシェルの形成が確認できた．さらに，昨年報告した「Polytypism in GaAs/GaNAs core-shell nanowires」と同様に，ウルツ鋼構造の減少の再現性が確認できた．②Biを添加したGaNAsBiシェルを持つナノワイヤ成長を行った．その結果，室温で1350nmまでの長波長化に成功した．GaNAsで使用した温度ではBiが導入されないことが確認された．GaNAsBi層で低温成長を行うことによりBiが導入され，発光波長が長波長化した．また，Biを導入した時にこれまで起こっていた表面の乱れも確認された．Nのみでは1080nmまでの長波長化しかできなかったが，Biを加えることで大幅な長波長化に成功した．③前年度 Nのみを導入した試料を作製したため，本年度は加工基板上にInを添加したGaAs/GaInNAs/GaAsコア－シェルナノワイヤの成長を行った．また，成長レートを昨年度の1/3に設定し，より低レートでの成長を試みた．その結果，一部パターンにおいて，成長方向が一定で，パターン通りにナノワイヤが成長した．Inを添加したことによる長波長化が確認され，その発光波長は室温で最長1270nmであった．その発光強度は昨年の３倍となった．In添加時にみられた構造の乱れは，シェル成長時にAs供給量を増加させることで確認されなかった．昨年度よりも長波長化に成功し，1300nm帯のGaInNAsナノワイヤを実現した．